CN109494058A - 一种无线充电线圈 - Google Patents

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郁军
刘恭喜
顾爱琴
江鸽蓝
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Abstract

本发明公开了一种无线充电线圈。所述无线充电线圈由导线沿圆周方向由内向外依次绕制而成的多圈线匝组成；多圈线匝的线宽由内向外均匀变化；最内圈线匝的起始端通过起始出线引出；最内圈线匝的起始端与最外圈线匝的终止端均与待充电设备的整流电路板连接；无线充电线圈用于感应发送端发出的电磁信号，产生交变电流，并将交变电流传输至整流电路板；整流电路板用于将交变电流转换为直流电，以实现为待充电设备充电。本发明能够提高充电效率。

Description

一种无线充电线圈
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种无线充电线圈。
背景技术
无线充电移动设备是利用电磁波感应原理进行充电的设备，其在发送端和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给待充电设备充电，例如，手机、移动台灯、音响等家居设备。随着无线充电移动设备市场的日新月异，对于充电的便利性的需求越来越高，无线充电技术的推广与应用已经普遍被普通用户所接受，无线充电接收端的应用更加有利于其充电的方便性。
现有无线充电接收端的无线充电线圈大多数为线径均匀的绕线线圈，即线圈的线宽和线间距都是均等的，这样就导致磁场分布不均匀，从而影响充电效率。因此，亟待一种能够提高充电效率的接收端无线充电线圈出现。
发明内容
基于此，有必要提供一种无线充电线圈，以提高充电效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种无线充电线圈，所述无线充电线圈由导线沿圆周方向由内向外依次绕制而成的多圈线匝组成；多圈所述线匝的线宽由内向外均匀变化；最内圈线匝的起始端通过起始出线引出；最内圈线匝的起始端与最外圈线匝的终止端均与待充电设备的整流电路板连接；
所述无线充电线圈用于感应所述发送端发出的电磁信号，产生交变电流，并将所述交变电流传输至所述整流电路板；所述整流电路板用于将所述交变电流转换为直流电，以实现为所述待充电设备充电。
可选的，多圈所述线匝的线宽由内向外均匀递增。
可选的，各所述线匝的线宽为：
d′＝d+(N-1)*S
其中，d表示最内圈线匝的线宽，d′表示由内向外第N圈线匝的线宽，S表示渐变量。
可选的，多圈所述线匝之间的线间距由内向外均匀变化。
可选的，多圈所述线匝之间的线间距由内向外均匀递增。
可选的，所述导线为铜线。
可选的，所述导线为银质线材。
可选的，所述铜线为镀银铜线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出了一种无线充电线圈。所述无线充电线圈由导线沿圆周方向由内向外依次绕制而成的多圈线匝组成；多圈线匝的线宽由内向外均匀变化；最内圈线匝的起始端通过起始出线引出；最内圈线匝的起始端与最外圈线匝的终止端均与待充电设备的整流电路板连接；无线充电线圈用于感应发送端发出的电磁信号，产生交变电流，并将交变电流传输至整流电路板；整流电路板用于将交变电流转换为直流电，以实现为待充电设备充电。本发明中线匝的线宽渐变，使得磁场分布均匀，能够提高充电效率，且能够降低温升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种无线充电线圈的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例一种无线充电线圈的结构示意图。
参见图1，实施例的无线充电线圈，由导线沿圆周方向由内向外依次绕制而成的多圈线匝组成；多圈所述线匝的线宽由内向外均匀变化；最内圈线匝1的起始端通过起始出线2引出；最内圈线匝1的起始端与最外圈线匝3的终止端均与待充电设备的整流电路板连接；所述无线充电线圈放置于发送端发出的电磁信号区域；所述无线充电线圈用于感应所述发送端发出的电磁信号，并根据法拉第电磁感应定律，产生交变电流，并将所述交变电流传输至所述整流电路板；所述整流电路板用于将所述交变电流转换为直流电，以实现为所述待充电设备充电。
本实施例中，多圈所述线匝的线宽由内向外均匀递增，递增方式可以根据实际应用具体调整。各所述线匝的线宽可以表示为：
d′＝d+(N-1)*S
其中，d表示最内圈线匝1的线宽，d′表示由内向外第N圈线匝的线宽，S表示渐变量。
作为一种可选的实施方式，多圈所述线匝之间的线间距由内向外均匀变化。具体的，多圈所述线匝之间的线间距可以由内向外均匀递增。
本是实施例中，所述导线为铜线或银质线材。所述铜线可以选择镀银铜线。
本实施例的无线充电线圈可以搭配任何的电磁耦合式线路使用。
下面对上述所述的无线充电线圈的设计原理进行介绍。
磁场强度和损耗成正比关系，磁场最强的位置，趋肤效应明显，线匝损耗也最大。无线充电线圈中间磁场强度最强，所以最内圈线匝1的趋肤效应最大。
趋肤效应中的趋肤深度如下公式所示：
其中，Δ表示趋肤深度，ω表示角频率，ω＝2πf，f表示磁场频率，μ表示磁导率，v表示电导率。
由于最内圈线匝1所处位置的磁场最强，所以最内圈线匝1的趋肤深度最小，因此，最内圈线匝1的线宽不需要太宽，最内圈线匝1的线宽最小。磁场强度从内到外依次变弱，相应的线匝线宽也是从内到外依次变宽。由此来降低线圈的整体损耗，提高充电效率，降低线圈温升。
本实施例中的线匝的线宽和线间距渐变设计，可以使得磁场均匀分布，提高了充电效率，降低了温升。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种无线充电线圈，其特征在于，所述无线充电线圈由导线沿圆周方向由内向外依次绕制而成的多圈线匝组成；多圈所述线匝的线宽由内向外均匀变化；最内圈线匝的起始端通过起始出线引出；最内圈线匝的起始端与最外圈线匝的终止端均与待充电设备的整流电路板连接；
所述无线充电线圈用于感应所述发送端发出的电磁信号，产生交变电流，并将所述交变电流传输至所述整流电路板；所述整流电路板用于将所述交变电流转换为直流电，以实现为所述待充电设备充电。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈，其特征在于，多圈所述线匝的线宽由内向外均匀递增。
3.根据权利要求2所述的一种无线充电线圈，其特征在于，各所述线匝的线宽为：
d′＝d+(N-1)*S
其中，d表示最内圈线匝的线宽，d′表示由内向外第N圈线匝的线宽，S表示渐变量。
4.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈，其特征在于，多圈所述线匝之间的线间距由内向外均匀变化。
5.根据权利要求4所述的一种无线充电线圈，其特征在于，多圈所述线匝之间的线间距由内向外均匀递增。
6.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈，其特征在于，所述导线为铜线。
7.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈，其特征在于，所述导线为银质线材。
8.根据权利要求6所述的一种无线充电线圈，其特征在于，所述铜线为镀银铜线。
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